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电容去离子海水提铀的机遇与挑战
1
作者
严国泽
左彬
+9 位作者
刘少卿
王桃
王若愚
包锦洋
赵忠舟
储菲菲
李政通
Yusuke Yamauchi
Saad Melhi
徐兴涛
《物理化学学报》
北大核心
2025年第4期22-39,共18页
铀是核工业不可或缺的资源,而陆基铀矿资源含量有限且分布不均。因此,海水提铀(UES)对可持续能源生产具有巨大潜力。电容去离子(CDI)技术以其低能耗、工艺简单、对环境友好和高吸附效率而闻名,对UES具有重要潜力。本文回顾了CDI技术的...
铀是核工业不可或缺的资源,而陆基铀矿资源含量有限且分布不均。因此,海水提铀(UES)对可持续能源生产具有巨大潜力。电容去离子(CDI)技术以其低能耗、工艺简单、对环境友好和高吸附效率而闻名,对UES具有重要潜力。本文回顾了CDI技术的发展历史、原理、分类和应用。在发展历史部分,我们简要介绍了CDI技术的早期发展,并强调了其在UES中的关键里程碑以及近期优化工作。在原理和分类部分,我们将CDI技术置于UES应用的背景下,进行了全面介绍。另外,在应用部分,我们重点介绍了CDI技术在UES中的当前应用。此外,本文详细阐述了CDI技术在UES中的当前研究现状及其在吸附性、选择性和经济效益方面的优势。在吸附性方面,CDI技术通过精心优化电极结构和材料选择,展现了其吸附铀离子的效率。在选择性方面,CDI技术通过灵活调控电极材料和操作参数,有选择性地提取铀,同时减轻了来自竞争离子的干扰,从而提高了提取效率。在经济性方面,CDI技术因其低能耗和经济性脱颖而出,促进了高效的铀提取,且在UES领域具有与替代方法相比的实质经济优势。最后,我们讨论了该技术在铀提取过程中的挑战因素(竞争离子、盐度、pH值和生物污损),旨在探讨使用CDI技术进行UES的可行性和经济效益,并为进一步优化和推广CDI技术在UES中的应用提供理论支持。此外,我们还致力于通过引入材料信息学来解决CDI在提铀过程中存在的一些当前挑战,并展望该问题的未来发展。本文为CDI技术在UES中的发展和工业进展提供了实用的见解,旨在为后续CDI海水提铀研究提供宝贵的参考,以促进海水资源的可持续利用。
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关键词
电容去离子
海水提铀
经济效益
挑战因素
材料信息学
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职称材料
题名
电容去离子海水提铀的机遇与挑战
1
作者
严国泽
左彬
刘少卿
王桃
王若愚
包锦洋
赵忠舟
储菲菲
李政通
Yusuke Yamauchi
Saad Melhi
徐兴涛
机构
浙江海洋
大学
海洋科学与技术学
院
河海
大学
水文水资源与水利
工程
科学国家重点实验室
名古屋大学工程研究生院材料工艺工程系
澳大利亚昆士兰
大学
生物
工程
与纳米技术
研究
所
延世
大学
化学与生物分子
工程
系
沙特阿拉伯比沙
大学
理学
院
化学
系
出处
《物理化学学报》
北大核心
2025年第4期22-39,共18页
基金
浙江海洋大学人才引进研究基金(JX6311101423,JX6311103723)
浙江省教育厅一般项目(Y202353930)
+1 种基金
浙江省高校基本科研业务费(2024J006)
国家级大学生创新训练项目(202310340024)。
文摘
铀是核工业不可或缺的资源,而陆基铀矿资源含量有限且分布不均。因此,海水提铀(UES)对可持续能源生产具有巨大潜力。电容去离子(CDI)技术以其低能耗、工艺简单、对环境友好和高吸附效率而闻名,对UES具有重要潜力。本文回顾了CDI技术的发展历史、原理、分类和应用。在发展历史部分,我们简要介绍了CDI技术的早期发展,并强调了其在UES中的关键里程碑以及近期优化工作。在原理和分类部分,我们将CDI技术置于UES应用的背景下,进行了全面介绍。另外,在应用部分,我们重点介绍了CDI技术在UES中的当前应用。此外,本文详细阐述了CDI技术在UES中的当前研究现状及其在吸附性、选择性和经济效益方面的优势。在吸附性方面,CDI技术通过精心优化电极结构和材料选择,展现了其吸附铀离子的效率。在选择性方面,CDI技术通过灵活调控电极材料和操作参数,有选择性地提取铀,同时减轻了来自竞争离子的干扰,从而提高了提取效率。在经济性方面,CDI技术因其低能耗和经济性脱颖而出,促进了高效的铀提取,且在UES领域具有与替代方法相比的实质经济优势。最后,我们讨论了该技术在铀提取过程中的挑战因素(竞争离子、盐度、pH值和生物污损),旨在探讨使用CDI技术进行UES的可行性和经济效益,并为进一步优化和推广CDI技术在UES中的应用提供理论支持。此外,我们还致力于通过引入材料信息学来解决CDI在提铀过程中存在的一些当前挑战,并展望该问题的未来发展。本文为CDI技术在UES中的发展和工业进展提供了实用的见解,旨在为后续CDI海水提铀研究提供宝贵的参考,以促进海水资源的可持续利用。
关键词
电容去离子
海水提铀
经济效益
挑战因素
材料信息学
Keywords
Capacitive deionization
Uranium extraction from seawater
Economic benefit
Challenge factors
Materials informatics
分类号
O646 [理学—物理化学]
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作者
出处
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1
电容去离子海水提铀的机遇与挑战
严国泽
左彬
刘少卿
王桃
王若愚
包锦洋
赵忠舟
储菲菲
李政通
Yusuke Yamauchi
Saad Melhi
徐兴涛
《物理化学学报》
北大核心
2025
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